電子煙中化學(xué)成分風(fēng)險研究進展

樊美娟，趙樂，崔華鵬，潘立寧，郭軍偉，陳黎，王洪波，劉惠民

中國煙草總公司鄭州煙 草研究院，煙草行業(yè)化學(xué)重點實驗室，河南省鄭州市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)楓楊街2號 450001

電子煙又名電子煙堿傳送系統(tǒng)，是一種將電子煙煙液經(jīng)霧化器霧化向呼吸系統(tǒng)傳送煙堿和/或其他物質(zhì)的產(chǎn)品[1]。近年來，電子煙得到迅猛發(fā)展，世界衛(wèi)生組織《煙草控制框架公約》（FCTC）第七次締約方大會的報告[2]表明：2015年全球用于電子煙的開支為100億美元；其中美國、英國分別占56%、12%，中國、法國、德國、意大利和波蘭共占21%（每個國家的貢獻率為3%～5%）；此外，20歲以下的青少年使用電子煙的比例逐年上升，從2013年到2015年，佛羅里達州和波蘭非吸煙青少年使用電子煙的人數(shù)分別增加5倍和8倍，使用率分別達6.9%和13%[2]。

電子煙的法規(guī)監(jiān)管方面，部分國家/地區(qū)尚未明確電子煙的分類，法律地位不明確，法律監(jiān)管不統(tǒng)一；部分國家/地區(qū)采取一定措施進行監(jiān)管，如完全禁止電子煙，或按照煙草制品、消費品、醫(yī)療產(chǎn)品或其他類產(chǎn)品等形式管制電子煙，而目前開展監(jiān)管的國家或地區(qū)多處在法律層面，具體的技術(shù)要求較少，煙具和煙液生產(chǎn)用原料、生產(chǎn)過程和產(chǎn)品也未得到充分管制，其質(zhì)量安全得不到有效保障[3]。

目前，電子煙的風(fēng)險研究主要側(cè)重于煙液和氣溶膠中有害成分分析，關(guān)于同卷煙主流煙氣中有害物質(zhì)的比較研究較少。本文通過對近幾年國內(nèi)外關(guān)于煙液、煙具和氣溶膠中化學(xué)成分的風(fēng)險研究文獻和相關(guān)法規(guī)的收集、分類、比較和分析，對電子煙中化學(xué)成分風(fēng)險研究現(xiàn)狀進行闡述，為電子煙安全性研究提供參考。

1 電子煙煙液

關(guān)于煙液中的化學(xué)風(fēng)險主要包括煙堿含量標識不準確、醛酮類化合物、揮發(fā)性化合物、煙草特有亞硝胺和金屬元素等方面。

1.1 煙堿含量標識不準確

共有16份文獻報道了煙液中煙堿含量與標識不一致的問題，涉及544個樣品，具體見表1，可以看出，標識的煙堿含量與實際含量差別較大，偏差范圍為-100%～105%。例如，Cheah等[9]檢測了20個煙彈的煙堿含量，其中1個標識煙堿含量為6 mg/煙彈，檢測值為12.3 mg/煙彈，1個標識煙堿含量為24 mg/煙彈，檢測值僅為3 mg/煙彈；Goniewicz等[15]檢測了標識為“純煙堿”的煙液，煙堿含量僅為150.3 mg/mL。

表1 續(xù)液瓶、煙彈中的煙堿含量Tab.1 Overview of nicotine in refill solutions, cartridges and of e-cigarettes

1.2 醛酮類化合物

低分子醛類化合物是一類對呼吸系統(tǒng)有強烈刺激作用的有害物質(zhì)，特別是甲醛、乙醛、丙酮、丙烯醛、鄰甲基苯甲醛、丙醛[20]；其中，甲醛、乙醛分別被IARC列為1類、2B類致癌物[21]。法國標準化協(xié)會（AFNOR）發(fā)布的“XP D90-300-2：電子煙煙液相關(guān)要求和實驗方法”、英國標準化協(xié)會（BSI）發(fā)布的（PAS 54115）“電子煙、煙液、電子水煙及直接相關(guān)產(chǎn)品等氣化產(chǎn)品的生產(chǎn)、進口、測試和標識——指南”和美國電子煙煙液制造標準協(xié)會（AEMSA）制定的“電子煙煙液制造標準”均明確禁止向煙液中添加甲醛、乙醛、丙烯醛[22-24]；此外，美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）發(fā)布的“電子煙入市申請指南（草案）”也要求關(guān)注煙液中上述3種醛類化合物[25]。Vincent等[26]采用LC-UV/MS法檢測了14個品牌的42個樣品中的醛類化合物：甲醛含量0.1～9.0 μg/g（檢出率 100%）；乙醛含量 0.05～10.2 μg/g（檢出率100%）；3個樣品檢出丙烯醛，含量為0.18 μg/g、0.21 μg/g 和 1.03 μg/g。Lim 等[27]采用頂空固相微萃取和GC-MS法檢測了225個煙液中的甲醛、乙醛和丙烯醛含量，其中甲醛含量0.02～10.09 mg/L（平均值2.16 mg/L，檢出率92%），乙醛含量0.10～15.63 mg/L（平均值4.98 mg/L，檢出率100%），所有樣品均未檢出丙烯醛。陳剛等[28]采用HPLC法測定48個煙液中的甲醛、乙醛和丙烯醛含量，檢出率分別為87.5%、97.9%和8.3%，最高含量分別為1.2 mg/L、1.69 mg/L和9.45 mg/L。

2,3-丁二酮雖做為食品添加劑允許添加到食品中，但研究表明：2,3-丁二酮加熱后吸入肺部，可能沉積在肺氣管中而導(dǎo)致阻塞，加重呼吸道炎癥，嚴重時可形成“爆米花肺”[2,29]。因2,3-戊二酮與2,3-丁二酮的結(jié)構(gòu)類似且能產(chǎn)生香味，曾作為2,3-丁二酮的替代品加入煙液；但隨后2,3-戊二酮的動物實驗表明：吸入2,3-戊二酮的安全風(fēng)險與吸入2,3-丁二酮是一致的[30,31]。法國、英國和美國的上述標準均禁止煙液中添加2,3-丁二酮和2,3-戊二酮[22-25]。Visser等[32]檢測了183個煙液中的2,3-丁二酮，34個樣品有檢出，最高濃度達5591 μg/mL。Farsalinos等[30]分析了159個煙液中的2,3-丁二酮和2,3-戊二酮含量發(fā)現(xiàn)：（1）45個樣品同時含有2,3-丁二酮和2,3-戊二酮，73個樣品含其中一種，41個樣品二者均未檢出；（2）110個樣品含有2,3-丁二酮，中位值濃度29 μg/mL，含量范圍10 ～ 170 μg/mL；（3）53個樣品含有 2,3-戊二酮，中位值濃度44 μg/mL，含量范圍7 ～ 172 μg/mL。

1.3 揮發(fā)性化合物

收集到關(guān)于煙液中揮發(fā)性化合物的研究文獻較少。韓書磊等[33]建立了測定煙液中18種VOCs的GC-MS方法，并對55個煙液樣品進行分析發(fā)現(xiàn)：2-丁酮、苯、乙苯、鄰二甲苯、p,m-二甲苯檢出率均大于80%。

因薄荷醇具有吸引性，F(xiàn)CTC第四次締約方大會（COP4）建議各締約方卷煙中禁止添加薄荷醇[34]，歐盟頒布的新煙草制品指令—2014/40/EU“關(guān)于協(xié)調(diào)各成員國煙草及相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)、展示和銷售的法律、法規(guī)和行政規(guī)定的指令”也禁止卷煙中添加薄荷醇（過渡期至2020年5月20日）[35]，F(xiàn)DA也已開展了薄荷型卷煙成癮性的相關(guān)研究[36]，因此FDA發(fā)布的“電子煙入市申請指南（草案）”建議的煙液成分分析清單中就包含薄荷醇[25]。Christoph等[14]利用GC-MS法，對28個煙液進行全掃描，共發(fā)現(xiàn)141種揮發(fā)性化合物，12個樣品含有薄荷醇。

1.4 煙草特有亞硝胺

煙草特有亞硝胺（TSNAs）包括N-亞硝基降煙堿（NNN）、4-（甲基亞硝胺基）-1-（3-吡啶基）-1-丁酮（NNK）、N-亞硝基新煙堿（NAT）和N-亞硝基假木賊堿（NAB），其中NNN和NNK被IARC列為1類致癌物[37]。6篇文獻涉及TSNAs的分析，共計170個煙液樣品，具體見表2：文獻均采用LC-MS/MS法進行測定，但結(jié)果差別較大，有的全部檢出，有的全部未檢出，有的只是個別指標檢出。例如，Kim等[39]檢測了韓國市場上銷售的105個煙液中的TSNAs含量，其中NNN濃度0.34～60.08 μg/L（ 檢 出 率 64.8%）、NNK 濃 度 0.22～9.84 μg/L（檢出率 88.6%）、NAB 濃度 0.11～11.11 μg/L（檢出率54.3%）和NAT濃度0.09～62.19 μg/L（檢出率75.2%）。Schober等[38]對6個煙液樣品進行檢測，NNN和NNK均未檢出，NAT和NAB的最高濃度分別為0.38 ng/mL和0.22 ng/mL。Laμgesen等[40]分析了煙堿含量為0 mg、6 mg、11 mg和16 mg的煙彈中TSNAs的含量發(fā)現(xiàn)：隨煙堿含量增加，TSNAs的含量也隨之上升，16 mg的煙彈中TSNAs含量為8.18 ng/煙彈。

表2 電子煙煙液中的煙草特有亞硝胺Tab.2 Tobacco-specific nitrosamines reported in refill solutions and cartridges

1.5 金屬元素

Williams等[42]采用SEM-EDS等手段，對煙彈的儲油棉進行分析，檢出Sn、Cu和Ni等元素，但未進行定量。Catherine等[43]采用ICP-MS法對5個煙彈中的金屬元素進行分析，Cd、Cr、Pb、Mn和 Ni均有檢出，Cd含量 0.137～755 μg/L、Cr含量41.5～16900 μg/L、Pb 含 量 3.53～4870 μg/L、Mn 含量 11.8～31500 μg/L、Ni含量 13.7～72700 μg/L，其中Ni、Cr可能源于材質(zhì)為鎳鉻合金的加熱絲的遷移。

1.6 其他組分

FDA發(fā)布的“電子煙入市申請指南（草案）”建議的煙液成分分析清單還包括乙二醇和二甘醇[25]。Christoph等[14]采用GC-FID分析了28個煙液中的乙二醇，13個樣品有檢出，含量為1%～76%，平均值為26%，中位值為5%，其中1個樣品含量高達76%，可能用乙二醇做溶劑來代替甘油和丙二醇。Vincent等[26]采用GC-MS分析了42個煙液中的乙二醇和二甘醇發(fā)現(xiàn)：乙二醇的檢出率為73.8%，含量為2.19～66.97 μg/g；二甘醇的檢出率為21.4%，含量為0.6～4.0 μg/g；煙液中的乙二醇和二甘醇雖有檢出，但低于法規(guī)要求的限值（FDA規(guī)定甘油中乙二醇的限值為620 μg/g[44]；2007版美國藥典規(guī)定二甘醇的限值為1 mg/g[45]），Vincent等認為可能源于生產(chǎn)原料中的污染物。2009年，美國FDA的藥品評估和研究中心要求Westenberger等[12]評價2個品牌共16個煙彈中的煙堿含量和其他有害物質(zhì)發(fā)現(xiàn)：1個煙彈樣品檢出二甘醇，含量接近1%。

此外，Christoph等[14]對28個煙液進行分析：（1）4個樣品含有被《德國煙草法令》禁止添加到卷煙中的香豆素；（2）4個樣品含有被IARC分 類為2B類致癌物的乙酰胺[21]。王超等[46]采用固相支持液液萃取和GC-MS法測定13個煙液樣品中的16種多環(huán)芳烴，其中萘、1-甲基萘、2-甲基萘、芴、菲和蒽均有檢出。肖衛(wèi)強等[47]分析12個煙液樣品中氨含量為0.244～1.65 μg/g。另外，有報道稱在部分煙液中檢出藥物：如氨基-他達那非（偉哥類似物）及利莫那班（美國禁用減肥藥物）[48]。

2 電子煙氣溶膠

甘油、丙二醇或兩者的混合物是煙液常用溶劑，通常占煙液質(zhì)量的90%左右，它們在氣溶膠中所占比例較大[49]。動物實驗表明：吸入丙二醇氣溶膠是安全的，但其具有吸水功能，可能導(dǎo)致抽吸者口腔和喉嚨干燥[26]；甘油是一般公認安全的物質(zhì)，可以添加到食品中[50]。但甘油和丙二醇加熱到一定溫度會產(chǎn)生有害的醛酮類化合物[50]。目前，氣溶膠研究涉及的主要風(fēng)險包括煙堿釋放量及穩(wěn)定性、醛類化合物、揮發(fā)性化合物、金屬元素和煙草特有亞硝胺等。此外，本部分還對電子煙氣溶膠與卷煙煙氣中的有害成分進行比較。

2.1 煙堿

關(guān)于氣溶膠中煙堿的研究包括煙堿釋放量和煙堿釋放穩(wěn)定性兩部分。

（1）煙堿釋放量。關(guān)于氣溶膠中煙堿釋放量的研究見表3。Goniewicz等[4]對16個樣品中的煙堿釋放量進行定量分析，按照抽吸時間（1.8±0.9）s、抽吸間隔（10±13）s、抽吸容量（70±68）mL的參數(shù)進行抽吸，20組共300口的氣溶膠中煙堿 含 量 為 0.5～15.4 mg。Westenberger等[12]為 驗 證Goniewicz的方法，用3個樣品進行試驗，抽吸容量為100 mL，氣溶膠中的煙堿含量為26.8～43.2 μg/口，即8.04～13.0 mg/300口，與Goniewicz的結(jié)果一致。Goniewicz等[19]為驗證不同批次電子煙煙堿釋放穩(wěn)定性，選取6個電子煙進行重復(fù)試驗，最高含量為15 mg/300口，與之前結(jié)果一致。Goniewicz等[4]發(fā)現(xiàn)，對于中煙堿含量（21～26 mg/mL）和高煙堿含量（27～36 mg/mL）的煙液，煙堿釋放量與煙堿含量相關(guān)性較??；但與工作電壓、加熱絲類型和進氣口尺寸及位置密切相關(guān)。

（2）煙堿釋放穩(wěn)定性。電子煙煙堿釋放不穩(wěn)定可能造成消費者過量吸入煙堿，因此相關(guān)法規(guī)均關(guān)注煙堿釋放穩(wěn)定性。2014/40/EU規(guī)定：電子煙煙堿釋放量應(yīng)穩(wěn)定一致[35]。AFNOR發(fā)布的XP D90-300-3“釋放物相關(guān)要求和實驗方法”規(guī)定：電子煙煙堿釋放量應(yīng)穩(wěn)定一致，每支電子煙連續(xù)抽吸3組（20口/組），煙堿釋放量相對平均偏差應(yīng)小于25%[51]。Farsalinos等[41]比較了3個煙彈式電子煙和4個續(xù)液式電子煙的煙堿釋放穩(wěn)定性：煙彈的煙堿釋放量為1.01～3.01 mg/20口、樣品內(nèi)的RSDs為5.5%～12.5%，續(xù)液式電子煙為2.72～10.61 mg/20口、樣品內(nèi)的RSDs為3.7%～6.5%，因此，F(xiàn)arsalinos等認為續(xù)液式電子煙較煙彈式電子煙的煙堿釋放穩(wěn)定性更高。

2.2 醛類化合物

關(guān)于氣溶膠中醛類化合物的研究較多，主要包括醛類化合物含量和影響因素研究，具體見表4。

（1）氣溶膠中醛類化合物含量。收集到8份共408個樣品的氣溶膠中醛類化合物含量的研究，醛類化合物檢出率較高，如所有樣品中甲醛均有檢出。Goniewicz等[52]對12個樣品中的醛類化合物進行測定，甲醛含量3.2±0.8～56.1±1.4 μg/150口（檢出率100%）、乙醛含量2.0±0.1～13.6±2.1 μg/150口（檢出率100%）、丙烯醛含量N.D～41.9±3.4 μg/150口（檢出率91.67%）、鄰甲基苯甲醛含量1.3±0.8～7.1±0.4 μg/150口（檢出率100%）。

表3 電子煙氣溶膠中煙堿釋放量Tab.3 Nicotine in aerosols of e-cigarettes

（2）氣溶膠中醛類化合物的影響因素研究。Leon等[53]考察了煙液配方、工作電壓對產(chǎn)生醛類化合物含量的影響發(fā)現(xiàn)：（1）丙二醇較甘油更容易分解，產(chǎn)生低分子醛類化合物；（2）工作電壓越高，霧化器工作溫度越高，每口抽吸消耗煙液越多，產(chǎn)生的醛類化合物含量越高；當電壓由3.2V升高至4.8V時，甲醛、乙醛和丙酮含量增加4～200倍；（3）13個樣品均未檢出丙烯醛，與其他研究結(jié)果不一致，可能因為檢測限不同和抽吸口數(shù)較少（共30口）。Otmar等[54]研究了輸出功率與醛類化合物含量的關(guān)系：當輸出功率由5 W升高至15 W時，甲醛、乙醛含量分別增加12.8倍、7.5倍。當功率為20 W時，甲醛含量1559.9±423.3 ng/口、乙醛含量348.4±84.6 ng/口，丙烯醛含量2.5±0.8 ng/口。Wang等[55]分析了在一定溫度條件下，煙液配方中的甘油、丙二醇對產(chǎn)生醛類化合物的影響：當霧化溫度≥215℃時，甘油、丙二醇均產(chǎn)生大量的甲醛和乙醛；當溫度≥270℃時，含有甘油的煙液產(chǎn)生丙烯醛；當溫度為318℃時，1 mg的甘油產(chǎn)生甲醛 21.1±3.80 μg、乙醛2.40±0.99 μg、丙烯醛 0.80±0.50 μg；1 mg 的丙二醇產(chǎn)生甲醛 2.03±0.80 μg、乙醛 2.35±0.87 μg和痕量的丙烯醛。

表4 電子煙氣溶膠中醛類化合物Tab.4 Aldehydes reported in aerosols of e-cigarettes

2.3 揮發(fā)性化合物

關(guān)于揮發(fā)性化合物的研究包括氣溶膠和環(huán)境煙氣兩部分，具體見表5。

（1）氣溶膠中的揮發(fā)性化合物。Laμgesen等[40]對每口氣溶膠中揮發(fā)性化合物的含量進行分析（抽吸容量38 mL）：p,m-二甲苯含量0.18 ppm，丙二醇含量32 ppm，苯乙烯含量0.29 ppm。Goniewicz等[52]對11種揮發(fā)性化合物進行分析，僅檢測到甲苯和p,m-二甲苯，含量分別為0.2～6.3 μg/150口（檢出率83.3%）和0.1～0.2 μg/150口（檢出率83.3%）。

（2）環(huán)境煙氣的揮發(fā)性化合物。Pellegrino、Schober和Schripp等[8,36,58]研究的電子煙氣溶膠對環(huán)境煙氣的影響均表明：抽吸電子煙后，環(huán)境測試艙中的揮發(fā)性有機化合物含量增加，主要是丙二醇、甘油和煙堿等。Schober等[36]研究了抽吸電子煙對室內(nèi)空氣質(zhì)量的影響：11種揮發(fā)性化合物濃度增加，其中包括苯甲醇、薄荷醇等香味化合物。Schripp等[58]研究發(fā)現(xiàn)：環(huán)境艙中的二乙酸甘油酯（香味物質(zhì)用溶劑）和香味物質(zhì)含量均增加。Pellegrino等[8]還發(fā)現(xiàn)大馬酮、5-甲基-2-糠醛及吡嗪類香味物質(zhì)。

表5 電子煙氣溶膠和環(huán)境煙氣中的揮發(fā)性化合物Tab.5 Volatile organic compounds reported in aerosols and environmental smoke of e-cigarettes

2.4 金屬元素

金屬元素不僅出現(xiàn)在煙液中，氣溶膠中也發(fā)現(xiàn)Cd、Ni、Pb、Cr、Si等元素，具體見表6。Goniewicz等[52]對氣溶膠中12種元素進行 定 量 分 析， 僅Cd、Ni、Pb有 檢 出，Cd含 量N.D.～0.22±0.16 μg/150 口（檢出率 91.67%）、Ni含量 0.11±0.05～0.29±0.08 μg/150口（檢出率 100%）和 Pb含量 0.03±0.03～0.57±0.28 μg/150口（檢出率100%）。Williams等[42]檢測了煙彈式電子煙氣溶膠中21種元素含量，其中含量較高的元素有Na（4.18 μg/10 口）、B（3.83 μg/10 口）、Si（2.24 μg/10 口）、Ca（1.03 μg/10 口）、Fe（0.52 μg/10 口）、Al（0.394 μg/10口）、Pb（0.017 μg/10口）、Cr（0.007 μg/10口）和 Ni（0.005 μg/10 口）。Laμgesen 等[40]對煙彈式電子煙氣溶膠中的 As、Sb、Cd、Cr、Co、Cu、Pb、Mn和Ni進行檢測，均未檢出；Laμgesen等認為可能檢測樣品數(shù)量較少，具有局限性。

表6 電子煙氣溶膠中的元素Tab.6 Elements reported in aerosols of e-cigarettes

2.5 煙草特有亞硝胺

關(guān)于電子煙氣溶膠中的TSNAs的研究包括氣溶膠中TSNAs含量、煙液中TSNAs和氣溶膠中TSNAs的關(guān)系兩部分，具體見表7。

（1）氣溶膠中TSNAs含量。Goniewicz等[52]在氣溶膠中檢測到痕量的TSNAs，其中NNN含量1.1～28.3 ng/150口（檢出率75%），NNK含量0.8～4.3 ng/150口（檢出率75%）。文獻報道了4種不同口味的某一品牌電子煙氣溶膠中TSNAs含量，NAT含量為2～5 ng/L，NNN、NNK和NAB均低于定量限（定量限2 ng/L）[59]。

（2）煙液中TSNAs和氣溶膠中TSNAs的關(guān)系。Farsalinos等[41]研究了煙液中TSNAs和氣溶膠中TSNAs的關(guān)系，通過向煙液中加入一定濃度的NNN、NAT、NAB和NNK，檢測到氣溶膠中的TSNAs濃度與煙液中加入的TSNAs濃度無統(tǒng)計學(xué)上的差異，具有顯著相關(guān)性（r=0.83，p＜0.001），因此建議通過分析煙液中TSNAs含量評估抽吸者暴露于氣溶膠中TSNAs含量，無需測試氣溶膠中TSNAs的含量。Young等[60]分析了50個電子煙氣溶膠中TSNAs的含量，發(fā)現(xiàn)電子煙在工作過程中不會產(chǎn)生TSNAs，氣溶膠中的TSNAs是煙液中TSNAs的原形轉(zhuǎn)移，與Farsalinos的結(jié)論一致。

表7 電子煙氣溶膠中煙草特有亞硝胺Tab.7 Tobacco-specific nitrosamines reported in aerosols of e-cigarettes

2.6 電子煙氣溶膠與卷煙煙氣中有害成分比較

電子煙在正常使用情況下，氣溶膠中的一些有害物質(zhì)通常低于或遠低于卷煙主流煙氣，但也會產(chǎn)生一些特有的有害物質(zhì)，如乙二醛[2]。另外，有文獻報道在正常使用實驗條件下，電子煙氣溶膠中部分元素（如Pb、Cr和Ni等）及甲醛含量等于或高于卷煙主流煙氣中的含量[2,42,54]。

Visser等[32]系統(tǒng)比較了電子煙氣溶膠與卷煙煙氣中的有害成分：主流煙氣中TSNAs、乙醛、丙烯醛、苯、甲苯、Cd和Pb的含量分別是氣溶膠的400倍、35倍、4倍、40倍、1500倍、155倍和3.5倍；但氣溶膠中的甲醛含量是卷煙主流煙氣中的3倍。Lauterbach等[61]比較了1支電子煙氣溶膠和1支卷煙主流煙氣中有害物質(zhì)的釋放量：氣溶膠中煙堿釋放量是主流煙氣的2.5%，其他有害成分的釋放量比卷煙少98%。Goniewicz等[52]按抽吸容量70 mL，抽吸時間1.8 s，抽吸間隔10 s的抽吸參數(shù)抽吸12支電子煙，比較了電子煙氣溶膠和卷煙主流煙氣中的有害物質(zhì)，結(jié)果表明：卷煙主流煙氣中的有害物質(zhì)是電子煙氣溶膠中的9～450倍，氣溶膠中的Cd、Ni和Pb含量與主流煙氣中相當。Williams等[42]比較了氣溶膠和主流煙氣中的元素：（1）僅氣溶膠中含有的元素有3種（Si：2.24 μg/10 口、B：3.83 μg/10口和Ca:1.03 μg/10口）；（2）二者共有元素中氣溶膠含量較高的有4種（Na:4.18 μg/10 口、Fe:0.52 μg/10 口、Al:0.394 μg/10口和Ni:0.005 μg/10口），二者含量相當?shù)脑赜?種（Cu:0.203 μg/10 口、Mg:0.066 μg/10 口、Pb:0.017 μg/10 口、Cr:0.007 μg/10 口和 Zn:0.002 μg/10 口）。Otmar等[54]的研究表明當輸出電壓為4.8 V時，甲醛含量為25 μg/15口，與卷煙主流煙氣相當。

3 電子煙煙具

煙具安全性是電子煙產(chǎn)品質(zhì)量安全的重要組成部分。電子煙在儲存和工作過程中，導(dǎo)油繩、加熱絲、儲液管、導(dǎo)氣管、儲液棉、吸嘴內(nèi)側(cè)等與煙液、氣溶膠直接接觸，吸嘴外側(cè)與口腔直接接觸，材料中的有害物質(zhì)可能遷移至煙液、氣溶膠和口腔中，增加消費者健康風(fēng)險。AFNOR發(fā)布的“XP D90-300-1：電子煙具相關(guān)要求和實驗方法”要求：電子煙的吸嘴和儲液管不應(yīng)釋放有毒或過敏原類物質(zhì)；若吸嘴和儲液管的材質(zhì)是聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS樹脂、聚碳酸酯、聚甲醛或苯乙烯-丙烯腈聚合物，應(yīng)進行各聚合物單體的遷移測試[62]。

截至目前，尚未有文獻報道煙具各部件遷移測試的相關(guān)研究。已開展的研究表明煙具中的元素可能遷移至氣溶膠內(nèi)。Visser等[32]檢測的183種煙液中Cr、Cu、Zn、Sn、Pb的含量中位值分別為：＜5.0 ng/mL、＜5.0 ng/mL、28 ng/mL、＜5.0 ng/mL和＜5.0 ng/mL，對應(yīng)氣溶膠中元素含量中位值分別為：6.7 ng/口、2.1 ng/口、1.7 ng/口、1.1 ng/口、0.59 ng/口。根據(jù)文獻報道數(shù)據(jù)[32]進行推算：按照抽吸一口電子煙消耗3 μL煙液[63]換算，1 mL煙液需抽吸約333口，消耗1 mL煙液產(chǎn)生的氣溶膠中Cr、Cu、Zn、Sn、Pb含量中位值分別為：2233 ng、700 ng、5667 ng、367 ng、197 ng，遠高于煙液中的含量[31]，因此上述元素可能源于煙具材料的遷移。Williams等[38]對煙彈式電子煙產(chǎn)生氣溶膠中的元素進行分析，Sn、Ag、Fe、Ni、Al、Si、Ca、Mg 等 有 檢 出，Williams等認為Sn可能來自于煙彈中的焊點，其他金屬元素（如Cu、Ni、Ag）可能來自煙彈中的電線或其他金屬組件，Si、Ca、Al、Mg可能源于導(dǎo)油繩中遷移的玻璃纖維。

4 小結(jié)

目前，電子煙在全球范圍內(nèi)迅猛增長，但現(xiàn)階段關(guān)于電子煙中化學(xué)成分的風(fēng)險研究較少，關(guān)于煙液中有害成分、氣溶膠中有害成分釋放量、煙具中高風(fēng)險物質(zhì)的遷移量等尚未完全了解，建議從以下方面完善：（1）規(guī)范試驗研究用標準煙液，如確定甘油、丙二醇、煙堿、水和香味物質(zhì)的質(zhì)量比；（2）建立統(tǒng)一的煙液和氣溶膠標準分析方法，指導(dǎo)煙液有害成分含量、氣溶膠捕集和釋放量分析；（3）開展煙具材料的安全性評價研究，評估有害遷移物的安全風(fēng)險。

雖然有些報道電子煙氣溶膠中的有害成分比卷煙主流煙氣中種類少、含量低，但也存在有毒、具有致癌性、和/或引起呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)不適的物質(zhì)，長期使用可能會增加慢性肺病、心血管疾病及一些與吸煙有關(guān)的其他疾病的風(fēng)險[2]?，F(xiàn)階段尚未有充足的研究來量化電子煙與卷煙的相對風(fēng)險，仍需要大量的電子煙毒理學(xué)評價和流行病學(xué)研究以科學(xué)、客觀、全面地評價電子煙與卷煙的安全性差異。

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